Усилитель для сабвуфера стерео

Подборка плат усилителей 2.1 для сборки своего усилителя мощности с сабвуферным выходом

Сегодняшний пост посвящен платам усилителей 2.1 (стерео + сабвуферный канал) для сборки DIY усилителя мощности. Формат аудио выхода 2.1 (трифоник) довольно удобное и компактное решение для типовой комнаты. Основная стерео пара получается небольшого размера, а пассивный сабвуфер можно разместить в удобном месте, так как низкие частоты плохо локализуются ухом.

Для платы усилителя 2.1 необходимы:

• Плавная частота среза сабвуферного канала
• Раздельная регулировка уровня стерео и сабвуферного канала

• Темброблок для стерео канала
• Регулировка баланса
• Защита акустики
• Беспроводной вход сигнала по Bluetooth

Но в любом случае до готового усилителя, помимо платы усилителя необходимы:

• Блок питания (сетевой трансформатор + выпрямитель с конденсаторами питания или импульсный источник питания)
• Защита акустики на реле (при необходимости)
• Софт-старт для плавного пуска (при необходимости)
• Селектор входов (при необходимости)
• Корпус устройства

Рассмотрим доступные варианты плат усилителей класса D и AB на площадке AliExpress.

Простой вариант 2*TPA3116D2

Открывает подборку простой и дешевый вариант для небольшой настольной системы или портативной колонке 2.1. Размеры платы 116*73*30 мм, питание 12-24 В постоянного тока.

Плата построена на паре микросхем класса D TPA3116D2: одна на стерео выход, вторая в мостовом режиме на сабвуферный выход. На большую мощность тут рассчитывать не нужно, до клиппинга будет 2х20 Вт стерео и 60 Вт на сабвуфер.

Помимо аудио входа на разъеме 3,5 мм, имеется беспроводная передача сигнала по Bluetooth 5.0

В этом лоте есть выбор:

• Только плата
• Плата + акриловый корпус
• Плата + блок питания 24 В 4 А
• Плата + акриловый корпус + блок питания 24 В 4 А

SOTAMIA

Вариант так же на паре TPA3116D2 от SOTAMIA. Начинка хоть и такая же, а вот возможностей больше.

Помимо усилителя 2.1 тут имеется:

• Пластиковая панель для монтажа в корпус
• Bluetooth 5.0
• USB плеер файлов
• Зарядка гаджетов 5 В 2,4 А
• Пульт ДУ

Панель размерами 95х46 мм, сама плата 91х80 мм. Питание DC12-24 В.

AIYIMA 3116

Последний вариант в подборке на микросхеме TPA3116D2 от AIYIMA. Тут качество выше и больше настроек.

Отмечу крупные радиаторы высотой 24 мм, закрепленные каждый на два винта. Да и плата крупнее остальных 100х100 мм.

Из дополнительных настроек имеются:

• Регулировка частоты среза сабвуферного канала 26-160 Гц
• Регулировка баланса
• Включение на основном регуляторе громкости

Тут так же есть Bluetooth 5,0 и линейный вход на разъеме 3,5 мм и на разъеме 3 pin.

TAS5630

Вариант на связке TAS5630 + OPA1632DR + TL072 от UNISIAN. Это вариант класса D с большей мощностью, чем у 3116. Тут заявлено 2х150+300 Вт. Питание: 24-48 В до 10 A.

Размеры платы: 150х95 мм.

Из особенностей платы отмечу:

• Крупный радиатор
• Выход питания для вентилятора охлаждения
• Выходные клеммы с закруткой
• Пленочные конденсаторы в выходном фильтре
• Крупные индуктивности с сердечником в выходном фильтре

2SC5200+LM3886

Комбинированный вариант на паре микросхем LM3886 на стерео канал и сабвуферный канал на транзисторах Toshiba 2SC5200 2SA1943. Мощность (max): 68х2 + 150 Вт.

Удобно, что выпрямитель и блок питания находятся на самой плате, как, кстати, и защита всех каналов на реле. Но нужен радиатор.

Трансформатор нужен со вторичными обмотками AC15х2 и AC28X2 В.

Есть дань современности — беспроводной вход на Bluetooth. Не забыт и обычный аналоговый линейный вход. Регуляторы применяются ALPS16.

STK401

Вариант на паре гибридных микросхем STK401-101. Заявленная максимальная мощность: 70х2+200 Вт. Звук у этой гибридной микросхемы приятный.

Блок питания из четырех электролитических конденсаторов 6800 мкФ и выпрямитель смонтированы на плате, необходимо переменное напряжение 28-0-28 и 18-0-18 В. Так же есть защита акустики.

Регулировки среза, ФВЧ и пр. реализованы на ОУ JRC5532 установленных в «кроватках».

Размер печатной платы: 135×100 мм. Необходим крупный радиатор.

TDA7294*4

Завершает подборку мощный аналоговый вариант на четырех популярных микросхемах TDA7294 от Jolooyo. Заявленная максимальная мощность: 2х80 + 160 Вт.

Плата крупная (236X98X50 мм), потому что на ней сразу смонтирован блок питания из 6 конденсаторов 10000 мкФ по питанию и выпрямитель. Есть так же плавный запуск и защита всех каналов на реле.

Требуется мощный трансформатор с типовой вторичной обмоткой 24-0-24 В и хороший радиатор.

Удобные подключения на клеммах, много регулировок (в том числе частота среза) на ОУ 5532.

Надеюсь, подборка плат усилителей 2.1 для своего аудио проекта, была интересна и Вы выберете себе вариант на свой вкус (слух) и бюджет.

Приятных покупок! Не забывайте применять купоны и скидки площадки AliExpress.

Источник

Как подключить сабвуфер к стереоусилителю: настройка живого звука

Как подключить сабвуфер к стерео усилителю или аудио системе? Сабвуферы часто интегрируются со звуковыми системами домашнего кинотеатра, что позволяет им воспроизводить более широкий диапазон частот. Это дает возможность аудиосистемам учитывать все разнообразие нот, которые посылает сигнал источника звука.

Без встроенного в акустическую систему сабвуфера вы можете не услышать разные звуковые частоты, являющиеся частью исходной звуковой дорожки. Тем более, в вашем общем впечатлении от прослушивания могут отсутствовать некоторые важные компоненты, такие как басовые ноты. Хотя эта технология чаще используется в системах объемного звука или домашнего кинотеатра, ее также можно интегрировать со стерео усилителями для улучшения качества звука.

Как подключить сабвуфер к усилителю: настройка сабвуфера для живого звука

В то время как домашний кинотеатр и AV-ресиверы подключаются к сабвуферу с помощью одного соединительного кабеля, стерео ресиверы и предусилители не имеют одинаковых вариантов управления басами. AV-ресиверы, например, позволяют направлять низкие частоты на динамики через канал, который настраивает диапазоны частот до того, как они достигнут выхода.

В настройке стерео усилителя требуется более высокий уровень (или поверхностный уровень) соединений из-за отсутствия внутреннего управления басами. Чтобы точно иметь представление как подключить сабвуфер, то при подключении стерео системы из-за наличия двух каналов все соединения необходимо удвоить.

Некоторые сабвуферы поставляются со встроенными внутренними усилителями, но если у вас его нет или ваш внутренний усилитель не такой мощный, вы можете интегрировать в свою звуковую систему отдельный стерео усилитель. Если у вас есть двухканальный интегрированный усилитель или двухканальный стерео ресивер без выхода сабвуфера RCA для подключения к активному сабвуферу, это руководство покажет вам, как интегрировать его с двухканальным интегрированным УМ с выходом только для динамика B. Выход Speaker A будет подключен к фронтальным динамикам.

Требования к оборудованию перед началом работы

Перед тем, как начать, вам необходимо проверить следующее на вашем двухканальном стерео ресивере или двухканальном интегрированном стерео усилителе, например: на этом устройстве должны быть динамики (условно A и B.) В этом руководстве выход вашего динамика A будет подаваться в настройку переднего динамика.

Выход на ваш динамик B — это то, что мы будем использовать для его интеграции со встроенным усилителем активного сабвуфера. Подойдите к задней части вашего двухканального усилителя-ресивера и обратите внимание, что здесь нет видимого выхода сабвуфера. Вместо этого вы найдете выход динамика A (правый и левый) и выход динамика B (правый и левый).

Сетевой аудио приемник Yamaha R-N402 с кнопками переключения динамиков A + динамик B спереди и выходами динамиков A + динамика B сзади.

На активном сабвуфере вместо низкоуровневых входов RCA вам понадобятся высокоуровневые входы для подключения проводов левого и правого динамиков. Подойдите к задней части активного сабвуфера и найдите левый и правый входные порты высокого уровня.

Помимо этого, другое оборудование, которое вам понадобится для этой установки, — это два набора из двух кабелей для акустических систем.

Убедившись, что ваше оборудование соответствует двум указанным выше условиям, и вы подготовили акустические провода для динамиков, тогда можете приступить к подключению, описанному выше.

Подключение динамика В к входным разъемам активного сабвуфера с помощью проводов.

Как подключить сабвуфер и правильно настроить

1. Убедитесь, что ваш сабвуфер и стерео усилитель отключены от любого источника питания.
2. Подключите выходы динамика A от двухканального выходного ресивера к клеммам передних динамиков.
3. Возьмите комплект проводов громкоговорителя и подключите его к положительным и отрицательным клеммам правого выхода динамического излучателя B на задней панели двухканального стерео усилителя-ресивера с положительными и отрицательными клеммами правого входа высокого уровня. Помните о положительном/отрицательном и правом/левом маркировках рядом с клеммами и точно подключите их. Вы можете закрепить провода без коннекторов или использовать с «бананами» на концах, для удобства.
4. Повторите вышеуказанный шаг с другим набором проводов громкоговорителей для левого выхода вашего двухканального стерео усилителя-ресивера и высокоуровневого входа активного сабвуфера.

Расширенная настройка: если вы хотите заняться настройкой сабвуфера, начните со следующих настроек. Для сабвуферов с размером излучателя 4 дюйма или меньше установите частоту кроссовера (используется во встроенном фильтре низких частот) на 100 Гц или выше. Для сабвуферов размером 5 дюймов или больше используйте частоту кроссовера 80 Гц или ниже. Этот шаг не является обязательным. Большинство сабвуферов имеют уже настроенную умеренную базовую настройку.

Перед включением системы поместите ее где-нибудь рядом с экраном мультимедиа. Поскольку сабвуфер в основном работает для усиления низких частот, размещение этой акустической системы не имеет решающего значения для определения звучания. При более высоких частотах вы должны обращать внимание на угол наклона излучателя и возможное эхо или возврат, чтобы получить максимальную отдачу от этих тонов. Однако с сабвуфером это намного проще, и ваш динамик можно произвольно разместить где угодно. Рекомендуется держать его близко к экрану и поворачивать в том направлении, где требуется звук.

Подключите усилитель к источнику питания с выключателем.

Подключение двухканального стерео ресивера и активного сабвуфера к портам динамика B.

Проверьте провода в последний раз, как описано в шагах выше. Убедитесь, что соединения надежно и правильно расположены.

Когда все будет готово, включите питание.

Включите динамик A и наблюдайте за звуком в передних колонках. Выключите его, а затем включите динамик B и наблюдайте за басами на сабвуфере. Включите оба одновременно, чтобы получить усиленный звук в полной мере.

Отрегулируйте громкость сабвуфера до уровня, при котором вы можете слышать низкие частоты. Если вы хотите больше басовых нот, увеличьте это. Отрегулируйте основной регулятор громкости на динамиках до нормальной громкости, а регулятор звука сабвуфера — для произведения низких частот.

Заключение

После того, как вы завершите первоначальную настройку, вам нужно будет прослушать множество песен с разными уровнями низких частот, чтобы вернуться и отрегулировать частоту разделения и громкость сабвуфера. Это займет некоторое время, чтобы оптимизировать именно то, что вам нужно для большей части музыки или звука, которые вы собираетесь слушать. Частоты кроссовера, указанные в процедуре настройки ранее, являются общими стандартными частотами для интеграции сабвуфера и стерео усилителя. Однако для вашего вкуса вы можете немного подправить их.

Источник

СТЕРЕО УСИЛИТЕЛЬ С САБВУФЕРОМ И ФНЧ

Представленный самодельный усилитель работает в стандарте 2+1 (стерео + сабвуфер). Он изготовлен на основе популярной (и главное дешёвой) микросхемы TDA2050, что дает выходную мощность около 30 Вт на канал с сопротивлением нагрузки АС 4 Ома и питании +/-22В. Схема подходит для работы с любым стандартным источником аудио сигнала: mp3-плеер, смартфон или компьютер, так как оснащена предусилителем с регулировками тембра. Сигнал на сабвуфер формируется через низкочастотный активный фильтр второго порядка. Составляющие сигнала выше 200 Гц обрезаются, после чего сигнал поступает на усилитель мощности НЧ. Схема может питаться напряжением не более +/-25 В.

Схема усилителя аудио системы 2.1

Входной сигнал подается на разъем InP — правый канал, и левый канал на InL, проходя через фильтр высоких частот, состоящий из C1 (1uF) и R1 (100k). Значения этих элементов обеспечивают частоту среза этого фильтра на уровне порядка 1,5 Гц, что эффективно вырезает постоянную составляющую и слишком низкие частоты. Далее сигнал попадает на усилитель ОУ U3A (NE5532), а элементы R6 (10k) и R11 (4,7 k) обеспечивают усиление сигнала на уровне порядка 1,5 (1+4,7 k/10k). Конденсатор С6 предотвращает возбуждение, в то время как C2 (1uF) развязывает предварительный усилитель U3A от системы регулировки частот, построенной на операционном усилителе U4A (NE5532).

Работа темброблока

Регулировка частот построена классическим образом, элементы, вносящие изменения в характеристики сигнала, находятся в петле отрицательной обратной связи микросхемы U4A. На сопротивлении X1 состоят конденсаторы C17 (4,7 nF), C20 (33nF) и резистор R7 (10k), «половина» потенциометров P1A (100k), P2A (100k) и элементов R8 (10k) и R13 (3,3 к). Сопротивление X2 представляет собой конденсаторы C18 (4,7 nF), C21 (33nF), резистор R9 (10k), «половина» потенциометров P1A, P2A и элементов R8 и R13. Помочь понять может рисунок далее:

Когда любой из ползунков потенциометров P1A или P2A будут переведены со своего среднего положения — это приведет к изменению значения X1 и X2, а, следовательно и значение усиления становится отлично от -1 и начинает зависеть от частоты. Обратите внимание то, что значения X1 и X2 всегда зависят от частоты, поэтому фиксируется только в случае X1=X2.

Потенциометр P1A отвечает за регулировку низких частот. Для высоких частот сигнала конденсаторы C20 и C21 являются проводниками, так что регулировка с помощью потенциометра не дает никакого эффекта для этих частот. Потенциометр P2A позволяет регулировать высокие частоты, а благодаря конденсаторам C17 и C18 он не влияет на регулировку баса. Для низких частот конденсаторы C17 и C18 представляют собой размыкание из-за чего потенциометр отключается от схемы и его влияние на регулирование становится незначительным.

Сигнал с выхода темброблока поступает через R12 (4,7 k) на потенциометр для регулировки громкости P3A (100k) и далее еще на ОУ U5A (NE5532). Элементы R14 (15k) и R15 (33k) задают усиление около -2 (-33k/15k). С выхода U5A сигнал через фильтр R17 (100Р), C3 (1uF) и R4 (100k) попадает на вход усилителя мощности УМЗЧ.

Граничную частоту фильтра для сабвуфера можно рассчитать с помощью программ или изменяя значения элементов экспериментально.

Второй канал предусилителя работает аналогично, пассивные элементы в нем, возникающие обозначены дополнительно буквой «а», а потенциометры и операционные усилители имеют маркировку «Б».

Дополнительным модулем является сумматор и активный фильтр низких частот, изготовленный с помощью операционного усилителя U6 (NE5532). Выделенный в этой части цепи сигнала используется после соответствующего усиления для раскачки сабвуфера. Сигнал с обоих выходов предусилителя попадает через C22-C23 (220nF) и R2-R3 (100k) на вход U6A. Потенциометр P4 (220k) позволяет регулировать усиление по отношению к главному регулятору громкости P3. P4, R2 и R3 вместе с U6A образуют усилитель с регулируемым коэффициентом усиления в диапазоне 0-2,2. Второй операционный усилитель (U6B) — это активный фильтр низких частот. Значения элементов подобраны так, что система работает как фильтр Баттерворта второго порядка с граничной частоты в районе 200 Гц. Сигнал с выхода фильтра через цепь C24 (220nF), R5 (100k) попадает на вход усилителя мощности.

Блок питания УНЧ

Весь усилитель питается двухполярным напряжением в пределах 17-25 В. Напряжение питания для операционных усилителей формируется с помощью стабилизаторов U1 (78L15/L12), U2 (79L15/L12) и фильтруют с помощью емкостей C4-C5 (100uF) и C7-C8 (47uF). Кроме того, питание каждого из четырех операционных усилителей сглаживается с помощью конденсаторов C9-C16 (100nF).

Работа узла УМЗЧ

Усилитель мощности построен на базе популярной микросхемы U7 (TDA2050). Это наверное самый распространённый аудио усилитель, работающий в классе AB. При общих гармонических искажениях на уровне 0,5% он позволяет достичь мощности порядка 30 Вт. Конденсатор C8 (1uF) отсекает постоянную составляющую сигнала и в то же время представляет собой фильтр высоких частот на входе. R20 (22k) определяет сопротивление на входе усилителя мощности.

Цепь обратной связи — резисторы R21 (680R) и R22 (22k), изменение их соотношения приводит к изменению усиления, причем снижение R22 или увеличение R21 вызывает уменьшение усиления. В даташите микросхемы TDA2050 производитель рекомендует чтоб оно было больше 24 дб. Конденсатор C29 (22uF) отсекает постоянную составляющую на входе усилителя. Резистор R19 (2,2 Ома) и конденсатор C32 (470nF) предотвращает самовозбуждение усилителя. Питание УМЗЧ фильтруют конденсаторы С26-C27 (2200uF) и C30-C31 (100nF). Остальные два канала работают аналогично.

Сборка

Схема паяется на общей печатной плате. В первую очередь надо впаивать все перемычки. Дальше можно приступить к пайке резисторов. Все они мощностью 0.25 Вт. Далее закрепите панельки под операционные усилители. В самом конце размещайте на плате стабилизаторы напряжения, электролитические конденсаторы и потенциометры. При установке потенциометров следует обратить внимание на то, чтобы они были на одной линии — из эстетических соображений. Металлические корпуса потенциометров необходимо подключить на массу с помощью проводов. Это вызывает экранирование корпусов переменников, снижая помехи и фон переменного тока при прикосновении к ручкам потенциометров.

Все три TDA2050 могут быть посажены на общий радиатор, на котором будет потенциал отрицательной шины питания. Чтобы избежать этого, примените изоляционные шайбы. Вы должны быть осторожны, чтобы не замкнуть радиатор на металлический корпус массы усилителя.

Схему усилителя лучше питать от трансформатора мощностью около 100 Вт и напряжением 2×16 В, выпрямителя и двух конденсаторов, фильтрующих напряжение переменки.

Запуск и настройка схемы

При первом запуске не вставляйте в панельки операционные усилители и после включения питания проверьте, что на каждой панельке имеются правильные напряжения питания. Потом уже можно всунуть их по местам. Потенциометр громкости должен быть закручен на минимум (до упора влево), а на вход надо подать сигнал с mp3-плеера или компьютера. Усилитель хорошо работает как с динамиками (колонками акустических систем) с сопротивлением 4, так и 8 Ом.

В роли выходных усилителей мощности работают микросхемы TDA2050, TDA2030 или TDA2040, обеспечивая выходную мощность, соответственно 14, 20 или 30 Ватт на канал. Не обязательно все микросхемы усилители должны быть одинаковые. Вы можете установить те что слабее в роли УНЧ стерео, а более мощный усилитель оставить для сабвуфера.

Стабилизаторы напряжения U1 и U2 обеспечивают симметричное двухполярное напряжение на уровне +/-15 В. Можно с успехом применить стабилизаторы на напряжение 12 В или даже 9 В. Это не вызовет изменений в работе предусилителя. Такая процедура будет необходима в случае, если мы хотим питать усилитель меньшим напряжением, чем +/- 18 В. Стабилизаторы 7815 и 7915 могут не хотеть нормально работать с малым падением напряжения. Скачать файлы печатных плат можно тут.

Форум по обсуждению материала СТЕРЕО УСИЛИТЕЛЬ С САБВУФЕРОМ И ФНЧ

Устройство для использования разъёма USB в качестве прикуривателя — разборка и схема.

Как управлять подъемным электромагнитом — теория и практика создания схемы подходящего контроллера для этих целей.

Принципиальная схема усилителя наушников с микросхемой MAX4410 и искажениями всего 0,003%.

Изучим разные типы датчиков приближения и объекты, которые они могут обнаруживать.

Источник